Un estudiante diseña una caja de cambios híbrida sin embrague

Prototipo de caja de cambios híbrida de Dan Dorsch

Este invento le ha supuesto al estudiante Dan Dorsch una suma de 15.000 dólares de premio, al ganar el Lemelson-MIT Student Prize. Sin embargo, puede acabar haciéndole rico si llega a entrar en producción en coches de verdad.

La idea es simple: ¿por qué hay que seguir utilizando embragues para cambiar de marchas? Si se elimina el problema de la sincronía, las marchas se pueden insertar a palo seco, de hecho, existen técnicas para cambiar de marcha sin usar el embrague, pero son para expertos y no recomiendo intentarlo por la salud de la caja.

Quedaría otro problema por resolver, y es que un motor de combustión no puede empezar a funcionar desde parado, tiene un régimen giro de mínimo o se cala. Eso queda resuelto utilizando un motor eléctrico, es decir, un sistema híbrido, que es capaz de acelerar desde 0 RPM sin hacer resbalar ningún pedal de embrague.

En el vídeo Dan Dorsch nos explica la finalidad de su invento. Se pueden retirar numerosos componentes de las cajas de cambio actuales, por lo que se reduciría su peso. Además, al eliminar piezas que tienen fricción y pérdidas, como el mismo embrague, se aumenta la eficiencia total, a la vez que las prestaciones se mantienen inalteradas.

En la caja de cambios de Dorsch un motor eléctrico pequeño se ocupa de hacer las veces de sincronizador, de forma totalmente transparente al conductor, de forma que no se pierde potencia ni tiempo. El efecto neto sería similar al de una transmisión de doble embrague robotizado, como DSG, S tronic, TCT, EDC o Powershift.

Esta sincronización también evita el uso de técnicas como el doble embrague o el punta-tacón para sincronizar las marchas. A nivel de deportividad se perdería un poco de pimienta, pero el cambio en materia de eficiencia puede merecer la pena.

Dan Dorsch está trabajando con un fabricante de coches de coches deportivos para una posible implementación en producción en serie, aunque no tenemos ni idea de quién puede ser. El objetivo es tener una caja de cambios de tacto deportivo, pero que no tenga pérdidas de energía innecesarias.

Ahora mismo las transmisiones más eficaces en materia de eficiencia se dan de tortas con el tacto deportivo, como es el caso de los e-CVT que utiliza Toyota/Lexus. En realidad hablamos de un sistema de engranaje planetario, tampoco tiene embrague, pero subjetivamente parece como que resbala (y no es así).

Mediante el sistema de Dan Dorsch, se puede conseguir la eficacia requerida en un coche deportivo con un mínimo impacto en las sensaciones, pero con un notable ahorro de energía y peso. Además, el motor eléctrico impulsor permite circular puntualmente sin emisiones, tirando de la energía almacenada en baterías.

En el futuro, en general, el pedal de embrague está condenado a la desaparición. No es solo ya que las cajas automáticas no paran de ganar protagonismo, es que se trabaja en cajas manuales que no necesitan pedal de embrague, aunque mantienen la palanca de siempre, y los discos de embrague van pilotados por un controlador electrónico.

En realidad, el embrague es una reminiscencia de los coches más antiguos, y que superan las limitaciones inherentes a los motores de combustión interna. Cada vez hay menos razones para mantenerlos. Puede que algún día veamos el sistema de Dorsch de forma masiva en coches de serie, ya que es adaptable a coches que no son deportivos y no parece una solución muy costosa.

La supresión de los discos del embrague también solucionará otro problema, el de su desgaste y sustitución. En un coche normalito, con motor transversal y tracción delantera, la sustitución del embrague puede rondar los 1.000 euros, dependiendo de la cantidad de mano de obra necesaria y si hay que cambiar más o menos piezas.

Fuente: Massachusetts Institute of TechnologyFotos: Massachusetts Institute of Technology / Dan Dorsch